Optimale Maschinenbelegung in der mechanischen Fertigung einer Großwerft

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Die Dissertation von Jens Buchholz untersucht die mathematische Optimierung der Maschinenbelegung in der mechanischen Fertigung einer Großwerft. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung effizienter Planungsverfahren zur Verbesserung von Fertigungsabläufen und zur wirtschaftlichen Nutzung vorhandener Maschinenkapazitäten. Anhand der Produktionsprozesse der Howaldtswerke Deutsche-Werft AG werden komplexe Scheduling-Probleme unter Berücksichtigung von Maschinenverfügbarkeit, Rüstzeiten, Schichtplänen und Fertigungsterminen analysiert. Der Autor entwickelt gemischt-ganzzahlige lineare Optimierungsmodelle, die unterschiedliche Zielsetzungen wie die Minimierung der Gesamtdurchlaufzeit und die Reduzierung externer Auftragsvergaben berücksichtigen. Zur Lösung werden heuristische Verfahren, genetische Algorithmen und der Optimierungslöser CPLEX eingesetzt und verglichen. Ergänzend werden stochastische Daten und mehrkriterielle Optimierungsansätze behandelt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass heuristische Verfahren bereits gute Lösungen liefern und exakte Optimierungsverfahren häufig nur geringfügige Verbesserungen erzielen. Zudem wird der Einfluss von Maschinenkapazitäten und zulässigen Terminüberschreitungen untersucht. Die Arbeit verdeutlicht, wie mathematische Optimierung zu einer effizienteren Produktionsplanung und verbesserten Ressourcennutzung im Schiffbau beitragen kann.